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Technisches Gebiet
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Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf Turbolader zur Verwendung in Verbrennungsmotoren und insbesondere auf eine Turbinenanordnung für einen Turbolader.
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Hintergrund
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Verbrennungsmotoren werden mit einer Mischung aus Luft und Brennstoff zur Verbrennung in dem Motor beliefert, welcher mechanische Leistung erzeugt. Um die Leistung zu maximieren, die durch diesen Verbrennungsprozess erzeugt wird, ist der Motor oft mit einem turboaufgeladenen Lufteinleitungssystem ausgerüstet. Ein turboaufgeladenes Lufteinleitungssystem weist einen Turbolader auf, der Abgas vom Motor verwendet, um Luft zu komprimieren, die in den Motor fließt, wodurch mehr Luft in eine Brennkammer des Motors gedrückt wird, als der Motor sonst in die Brennkammer ziehen könnte. Diese gesteigerte Lieferung von Luft gestattet eine gesteigerte Brennstofflieferung, was eine gesteigerte Motorleistungsausgabe zur Folge hat.
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Ein Turbolader weist im Allgemeinen ein Kompressorrad auf, welches an einem Ende einer einzelnen Welle in einem Kompressorgehäuse montiert ist und ein Turbinenrad, das an dem anderen Ende der Welle in einem Turbinengehäuse montiert ist. Typischerweise ist das Turbinengehäuse getrennt vom Kompressorgehäuse ausgeformt. Ein Lagergehäuse ist zwischen den Turbinen- und Kompressorgehäusen angeschlossen bzw. angeordnet, um Lager für die Welle aufzunehmen. Das Turbinengehäuse nimmt Abgas vom Motor auf und leitet es zum Turbinenrad, welches von dem Abgas angetrieben wird. Die Turbinenanordnung zieht somit Leistung aus dem Abgas und treibt den Kompressor an.
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Turbinen drehen sich mit sehr hoher Drehzahl. Herkömmliche Turbinenanordnungen verwenden radiale Stifte bzw. Streben, um eine symmetrische Ausdehnung von warmen Gehäusen bezüglich der Mittellinie des Turboladers zu erzwingen, um gleichförmige Spitzenspiele bzw. Spitzenfreiräume zwischen dem sich mit hoher Drehzahl drehenden Turbinenrad und den stationären Gehäusekomponenten der Turbinenanordnung zu erreichen. Jedoch sind die Stifte bzw. Streben Abnutzung unterworfen, wenn die Gehäuse sich auf Grund der Wärme ausdehnen und zusammenziehen. Darüber hinaus können die Stifte auch klemmen bzw. brechen, wenn die Belastungen auf ihnen zu hoch oder ungleichförmig sind.
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Zusammenfassung
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Gemäß einem Aspekt beschreibt die Offenbarung einen Turbolader, der ein Turbinengehäuse aufweist, welches einen Gaseinlass aufweist, und ein Turbinenrad, das eine Vielzahl von Schaufeln hat und in dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Ein Lagergehäuse ist mit dem Turbinengehäuse verbunden. Eine Welle ist drehbar in dem Lagergehäuse gelagert und ist mit dem Turbinenrad verbunden. Der Turbolader weist auch ein Hitzeschild und einen Düsenring auf, der um das Turbinenrad angeordnet ist und eine Vielzahl von Flügeln mit Flusskanälen aufweist, die zwischen den Flügeln definiert sind, die in Strömungsmittelverbindung mit dem Gaseinlassdurchlass und dem Turbinenrad sind. Eine Leitwand ist in umgebender Beziehung zu zumindest einem Teil des Turbinenrades angeordnet. Die Leitwand ist mit dem Düsenring verbunden, und der Düsenring und die Leitwand sind mit dem Hitzeschild verbunden. Das Hitzeschild ist an dem Lagergehäuse durch eine Vielzahl von Querfederstiften befestigt. Jeder Querfederstift ist in einem sich radial erstreckenden ersten Durchlass und einen komplementären bzw. dazu passenden sich radial erstreckenden zweiten Durchlass in dem Lagergehäuse eingesetzt. Die ersten Durchlässe und die zweiten Durchlässe sind symmetrisch in einem kreisförmigen Muster um eine Rotationsachse des Turbinenrades angeordnet, so dass die Querfederstifte eine symmetrische Wärmeausdehnung des Hitzeschildes, des Düsenrings und der Leitwand während des Betriebs des Turboladers erzwingen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt beschreibt die Offenbarung ein Verfahren zum Vorsehen einer symmetrischen Wärmeausdehnung von Komponenten eines Turboladers, der ein Turbinengehäuse und ein Turbinenrad aufweist, das in dem Turbinengehäuse angeordnet ist und mit einer Welle verbunden ist, die drehbar in einem Lagergehäuse gelagert ist. Das Verfahren weist den Schritt auf, einen Düsenring vorzusehen, der um das Turbinenrad angeordnet ist und eine Vielzahl von Flügeln mit Flusskanälen aufweist, die zwischen den Flügeln, die in Strömungsmittelverbindung mit dem Gaseinlassdurchlass sind, und dem Turbinenrad definiert sind. Eine Leitwand, die in umgebender Beziehung zu zumindest einem Teil des Turbinenrades angeordnet ist, ist mit dem Düsenring verbunden. Die Leitwand und der Düsenring sind mit einem Hitzeschild verbunden. Das Hitzeschild ist mit dem Lagergehäuse mit einer Vielzahl von Querfederstiften verbunden, wobei jeder Querfederstift in einen sich radial erstreckenden ersten Durchlass in dem Hitzeschild und in einem komplementären bzw. dazu passenden sich radial erstreckenden zweiten Durchlass in dem Lagergehäuse eingeführt ist. Die ersten Durchlässe und die zweiten Durchlässe sind symmetrisch in einem kreisförmigen Muster um die Rotationsachse des Turbinenrades angeordnet, so dass die Querfederstifte eine symmetrische Wärmeausdehnung des Hitzeschildes, des Düsenrings und der Leitwand während des Betriebs des Turboladers erzwingen.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt beschreibt die Offenbarung einen Verbrennungsmotor mit einer Vielzahl von Brennkammern, die in einem Zylinderblock ausgebildet sind, weiter mit einer Einlasssammelleitung, die so angeordnet ist, dass sie Luft oder eine Mischung von Luft mit Abgas zu den Brennkammern liefert, und eine Auslasssammelleitung, die so angeordnet ist, dass sie Abgas von den Brennkammern aufnimmt. Der Motor weist weiter ein Turbinengehäuse auf, welches einen Gaseinlassdurchlass aufweist, und ein Turbinenrad, das eine Vielzahl von Schaufeln hat und in dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Ein Lagergehäuse ist mit dem Turbinengehäuse verbunden, und eine Welle ist drehbar in dem Lagergehäuse gelagert und mit dem Turbinenrad verbunden. Der Motor weist auch ein Hitzeschild und einen Düsenring auf, der um das Turbinenrad angeordnet ist und eine Vielzahl von Flügeln mit Flusskanälen aufweist, die zwischen den Flügeln definiert sind, die in Strömungsmittelverbindung mit dem Gaseinlassdurchlass und mit dem Turbinenrad sind. Eine Leitwand ist in umgebender Beziehung zu zumindest einem Teil des Turbinenrades angeordnet. Die Leitwand ist mit dem Düsenring verbunden, und der Düsenring und die Leitwand sind mit dem Hitzeschild verbunden. Das Hitzeschild ist an dem Lagergehäuse durch eine Vielzahl von Querfederstiften gesichert, wobei jeder Querfederstift in einem sich radial erstreckenden ersten Durchlass in dem Hitzeschild und in einem komplementären bzw. dazu passenden sich radial erstreckenden zweiten Durchlass in dem Lagergehäuse eingesetzt ist. Die ersten Durchlässe und die zweiten Durchlässe sind dabei symmetrisch in einem kreisförmigen Muster um eine Rotationsachse des Turbinenrades angeordnet, so dass die Querfederstifte eine symmetrische Wärmeausdehnung des Hitzeschildes, des Düsenrings und der Leitwand während des Betriebs des Turboladers erzwingen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockdiagramm eines Verbrennungsmotors gemäß der Offenbarung.
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2 ist eine Ansicht von einer seitlichen Perspektive eines Turboladers gemäß der Offenbarung.
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3 ist eine aufgebrochene Ansicht bzw. Schnittansicht durch eine Mitte des in 2 gezeigten Turboladers.
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4 ist ein Detailschnitt der Turbinenanordnung bzw. Turbinenbaugruppe des in 2 gezeigten Turboladers.
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5 ist ein weiterer Detailschnitt der Turbinenanordnung des in 2 gezeigten Turboladers.
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6 ist eine perspektivische Darstellung eines Schnittes der Turbinenanordnung des in 2 gezeigten Turboladers, wobei das Turbinengehäuse entfernt ist.
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7 ist eine Schnittansicht des Düsenrings und des Turbinenrades der Turbinenanordnung des in 2 gezeigten Turboladers.
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8 ist eine Schnittansicht der Turbinenanordnung des in 2 gezeigten Turboladers, die durch die radialen Querfederstifte aufgenommen wurde.
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Detaillierte Beschreibung
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Die Offenbarung bezieht sich auf einen verbesserten Turbolader, der in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor verwendet wird, um einen effizienten Betrieb des Motors und auch den robusten und zuverlässigen Betrieb des Turboladers zu begünstigen. Ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Motors 100 ist in 1 gezeigt. Der Motor 100 weist ein Zylindergehäuse 104 auf, welches eine Vielzahl von Verbrennungszylindern 106 aufnimmt. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind sechs Verbrennungszylinder in einer Reihenkonfiguration oder „I-Konfiguration” gezeigt, jedoch kann irgendeine andere Anzahl von Zylindern verwendet werden, die in einer anderen Konfiguration angeordnet ist, wie beispielsweise in einer „V-Konfiguration”. Die Vielzahl von Zylindern 106 ist strömungsmittelmäßig über (nicht gezeigte) Auslassventile mit ersten und zweiten Auslassleitungen 108 und 110 verbunden. Jede der ersten und zweiten Auslassleitungen 108 und 110 ist mit einer Turbinenanordnung 120 eines Turboladers 119 verbunden. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist die Turbinenanordnung 120 ein Gehäuse 122 mit einem Gaseinlass 124 auf, der strömungsmittelmäßig mit den ersten und zweiten Auslassleitungen 108 und 110 verbunden ist und angeordnet ist, um Abgas von dort aufzunehmen. Abgas, welches zur Turbinenanordnung 120 geliefert wird, bewirkt, dass ein (in 1 nicht gezeigtes) Turbinenrad, das mit der Welle 126 verbunden ist, sich dreht. Abgas tritt aus dem Gehäuse 122 der Turbinenanordnung 120 durch einen Auslass 128 aus. Das Abgas am Auslass 128 wird optional durch andere Abgasnachbehandlungskomponenten und -systeme geleitet, wie beispielsweise durch eine Nachbehandlungsvorrichtung 130, die mechanisch und chemisch Verbrennungsnebenprodukte aus dem Abgasstrom entfernt, und/oder durch einen Schalldämpfer 132, der Motorgeräusche dämpft, bevor er in die Umgebung durch einen Abgaskamin oder ein Endrohr 134 ausgestoßen wird.
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Die Drehung der Welle 126 bewirkt, dass ein (in 1 nicht gezeigtes) Kompressorrad einer Kompressoranordnung 136 sich dreht. Wie gezeigt, kann die Kompressoranordnung 136 ein Radialkompressor, ein Mischflusskompressor oder ein Axialkompressor sein, der konfiguriert ist, um einen Fluss von frischer gefilterter Luft aus einem Luftfilter 138 durch einen Kompressoreinlass 140 aufzunehmen. Komprimierte Luft am Auslass 142 der Kompressoranordnung 136 wird über eine Ladeluftleitung 144 zu einem Ladeluftkühler 146 geleitet, bevor sie zu einer Einlasssammelleitung 148 des Motors 100 geliefert wird. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird Luft von der Einlasssammelleitung 148 zu den einzelnen Zylindern 106 geleitet, wo sie mit Brennstoff vermischt wird und verbrannt wird, um Motorleistung zu erzeugen.
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Ein optionales Abgasrückführungs- bzw. AGR-System 102 weist einen optionalen AGR-Kühler 150 auf, der strömungsmittelmäßig mit einem AGR-Gaslieferanschluss 152 der ersten Auslassleitung 108 verbunden ist. Ein Fluss von Abgas aus der ersten Auslassleitung 108 kann durch den AGR-Kühler 150 laufen, wo er gekühlt wird, bevor er zu einem AGR-Ventil 154 über eine AGR-Leitung 156 geleitet wird. Das AGR-Ventil 154 kann elektronisch gesteuert sein und kann konfiguriert sein, um die Flussrate des Gases zuzumessen oder zu steuern, welches durch die AGR-Leitung 156 läuft. Ein Auslass des AGR-Ventils 154 ist strömungsmittelmäßig mit der Einlasssammelleitung 148 verbunden, so dass Abgas von der AGR-Leitung 156 sich mit komprimierter Luft vom Ladeluftkühler 146 in der Einlasssammelleitung 148 des Motors 100 vermischen kann.
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Der Druck des Abgases an der ersten Auslassleitung 108, der üblicherweise als Rückdruck bezeichnet wird, ist höher als der Umgebungsdruck, teilweise wegen der Flusseinschränkung, die durch die Turbinenanordnung 120 dargestellt wird. Aus dem gleichen Grund ist ein positiver Rückdruck in der zweiten Auslassleitung 110 vorhanden. Der Druck der Luft oder der Luft/AGR-Gasmischung in der Einlasssammelleitung 148, der üblicherweise als Ladedruck bezeichnet wird, ist auch höher als der Umgebungsdruck, und zwar wegen der Verdichtung, die durch die Kompressoranordnung 136 vorgesehen wird. Größtenteils bestimmen die Druckdifferenz zwischen dem Rückdruck und dem Ladedruck in Verbindung mit der Flussbegrenzung und dem Strömungsquerschnitt der Komponenten in dem AGR-System 102 die maximale Flussrate des AGR-Gases, die bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen erreicht werden kann.
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Eine Ansicht des Turboladers 119 ist in 2 gezeigt, und eine Schnittansicht ist in 3 gezeigt. Mit Bezugnahme auf diese Figuren und die folgende Beschreibung können Strukturen und Merkmale, welche die Gleichen oder Ähnliche sind, wie entsprechende Strukturen und Merkmale, die schon beschrieben wurden, zur Vereinfachung manchmal mit den gleichen Bezugszeichen beschrieben werden, wie sie zuvor verwendet wurden. Wie gezeigt, ist die Turbine 120 mit einem Lagergehäuse 202 verbunden. Das Lagergehäuse 202 umgibt einen Teil der Welle 126 und weist Lager 242 und 243 auf, die in einem Schmierhohlraum 206 angeordnet sind, der in dem Lagergehäuse 202 ausgebildet ist. Der Schmierhohlraum 206 weist einen Schmiermitteleinlassanschluss 203 und eine Schmiermittelauslassöffnung 205 auf, welche einen Fluss von Schmierströmungsmittel aufnehmen, beispielsweise Motoröl, um die Lager 242 und 243 zu schmieren, wenn sich die Welle 126 während des Motorbetriebs dreht.
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Die Welle 126 ist mit einem Turbinenrad 212 an einem Ende und mit einem Kompressorrad 213 an einem anderen Ende verbunden. Das Turbinenrad 212 ist konfiguriert, um sich in einem Turbinengehäuse 215 zu drehen, welches mit dem Lagergehäuse 202 verbunden ist. Das Kompressorrad 213 ist so angeordnet, dass es sich in einem Kompressorgehäuse 217 dreht. Das Turbinenrad 212 weist eine Vielzahl von Schaufeln 214 auf, die radial um eine Nabe 216 angeordnet sind. Die Nabe 216 ist mit einem Ende der Welle 126 verbunden. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Turbinenrad 212 mit dem Ende der Welle 126 durch Schweißen verbunden, jedoch können andere Verfahren, wie beispielsweise die Verwendung eines Befestigungselementes, verwendet werden, um das Turbinenrad mit der Welle zu verbinden. Das Turbinenrad 212 ist drehbar zwischen einer Abgasturbinendüse 230 angeordnet, die in dem Turbinengehäuse 215 definiert ist. Wie weiter unten beschrieben, liefert der Schlitz bzw. die Abgasturbinendüse 230 Abgas zum Turbinenrad 212 in einer relativ zur Welle 126 und den Schaufeln 214 im Allgemeinen radial nach innen gerichteten und axialen Richtung, so dass die Turbinenanordnung 120 eine Mischflussturbine ist, was bedeutet, dass Abgas sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zum Turbinenrad geliefert wird. Abgas, welches über das Turbinenrad 212 läuft, tritt an dem Turbinengehäuse 215 über eine Auslassbohrung 234 aus, die in dem Gehäuse geformt ist und die strömungsmittelmäßig mit dem Turbinenanordnungsauslass 128 (1) verbunden ist. Die Turbinendüse 230 ist strömungsmittelmäßig mit einem Einlassgasdurchlass 236 verbunden, der eine aufgerollte Form bzw. Schneckenform hat und in dem Turbinengehäuse 215 geformt ist. Der Einlassgasdurchlass 236 verbindet strömungsmittelmäßig die Turbinendüse 230 mit dem Turbineneinlass 124 (siehe auch 1). Es sei bemerkt, dass ein einzelner Einlassgasdurchlass 236 gezeigt ist, der in dem Turbinengehäuse 215 in 3 ausgebildet ist, jedoch können separate Durchlässe in alternativen Ausführungsbeispielen in einem einzigen Turbinengehäuse geformt werden.
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In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wickelt sich der Einlassgasdurchlass 236 um den Bereich des Turbinenrades 212 und die Bohrung 234 und ist zum Schlitz 230 um den gesamten Umfang des Turbinenrades 212 offen. Eine Querschnittsflussfläche des Einlassgasdurchlasses 236 nimmt entlang eines Flusspfades des Gases ab, welches in die Turbinenanordnung 120 über den Einlass 124 eintritt und zum Turbinenrad 212 durch den Schlitz 230 geliefert wird.
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Das Lagergehäuse 202 umschließt einen Teil der Welle 126, die durch Lager 242 und 243 drehbar in einer Lagerbohrung 260 montiert ist, die in dem Lagergehäuse ausgebildet ist. Eine Mutter 288, die mit der Welle 126 in Eingriff steht, hält die Welle 126 in den Lagern 242 und 243. Jedes der Lager 242 und 243 weist einen Außenring 261 auf, der mit einer Innendurchmesserfläche der Bohrung 260 in Eingriff steht, weiter Wälzkörper und einen gemeinsamen Innenring 262, der im Allgemeinen eine Rohrform hat und sich um die Welle 126 entlang ihrer Länge erstreckt. Öl vom Einlassanschluss 203 wird durch eine externe Ölpumpe zu den Lagern 242 und 243 während des Betriebs über Durchlässe 264 geliefert, von wo es über die Lager läuft, um sie zu kühlen und zu schmieren, bevor es sich in dem Schmierhohlraum 206 sammelt und aus dem Lagergehäuse durch die Auslassöffnung 205 abläuft.
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Die Lager 242 und 243 werden axial in der Bohrung 260 durch einen Lagerhalter 266 gehalten, der zwischen einer Kompressorbefestigungsplatte 268, die an dem Lagergehäuse 202 ausgebildet ist und dem Kompressorrad 213 angeordnet ist.
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Der Lagerhalter 266 bildet eine mittige Öffnung 270 mit einem Innendurchmesser, der kleiner ist als ein Innendurchmesser der Lagerbohrung 260, so dass, wenn der Lagerhalter 266 mit dem Lagergehäuse 202 verbunden ist, die Lager 242 und 243 in der Lagerbohrung 260 gehalten werden. Der Lagerhalter 266 ist an der Kompressorbefestigungsplatte 268 durch Befestigungselemente 272 befestigt, jedoch können andere Befestigungs- oder Haltestrukturen verwendet werden.
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Die Kompressoranordnung 136 weist einen Kompressorflügelring 274 auf, der Flügel 276 bildet, die radial um das Kompressorrad 213 angeordnet sind. Die Flügel 276 verbinden strömungsmittelmäßig eine Kompressoreinlassbohrung 278, die das Kompressorrad 213 enthält, mit einem Kompressorschneckendurchlass 280, der in dem Kompressorgehäuse 217 ausgebildet ist und an einer Kompressorauslassöffnung 282 endet. Schrauben 284 und kreisförmige Plattensegmente 286 verbinden das Turbinengehäuse 215 mit dem Turbinenflansch 256 und das Kompressorgehäuse 217 mit der Kompressorbefestigungsplatte 268. Eine Mutter 288, die mit der Welle 126 in Eingriff ist, hält die Welle 126 in den Lagern 242 und 243.
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Um die ausgelassene Luft bzw. das Abgas aus dem Einlassgasdurchlass 236 zu dem Bereich in der Umgebung des Turbinenrades 212 zu leiten, kann die Turbinenanordnung 120 einen Düsenring 238 aufweisen. Der Düsenring 238 kann eine ringförmige Konfiguration haben und sich um einen Teil des radialen Umfangs des Turbinenrades 212 erstrecken. Wie genauer in den folgenden Absätzen besprochen wird, ist der radiale Düsenring 238 in Strömungsmittelverbindung mit dem Einlassgasdurchlass 236 angeordnet und kann zumindest einen Teil des Schlitzes 230 um das Rad 212 definieren. Wie in 4 gezeigt, bildet der radiale Düsenring 238 eine Vielzahl von festen Flügeln 246, die symmetrisch um den Düsenring 238 angeordnet sind und dahingehend arbeiten, dass sie Abgas vom Einlassgasdurchlass 236 zum Turbinenrad 212 leiten. Die Anzahl, Form und Konfiguration der Vielzahl von Flügeln 246 kann variieren. Flusskanäle 250 mit einer geneigten Form sind zwischen benachbarten Flügeln 246 definiert. Wie in 6 gezeigt, können die Flügel 246 weiter eine im Allgemeinen gekrümmte Tragflächenform haben, um Flussverluste des Gases zu minimieren, welches über die und zwischen den Flügeln läuft, wodurch somit jeweilige gleichförmige Einflussbedingungen in das Turbinenrad 212 vorgesehen werden.
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Um einen Schutz im Fall eines Versagens des Turbinenrades 212 vorzusehen und um weiter die Turbinendüse 230 zu definieren, die Abgas zum Turbinenrad leitet, kann die Turbinenanordnung 120 eine Leitwand 290 aufweisen, die zumindest einen Teil des Turbinenrades 212 umgibt. Die Leitwand 290 kann zum Äußeren des Turbinenrades 212 in radialer Richtung des Turbinenrades beabstandet sein und sich um den gesamten Umfang des Turbinenrades 212 erstrecken. Weiterhin kann die Leitwand 290 sich in der axialen Richtung (wie durch die Drehachse des Turbinenrades 212 definiert) über zumindest einen Teil der axialen Länge des Turbinenrades 212 erstrecken. Wie in 5 gezeigt, kann die Leitwand 290 einen ersten Schenkelteil 292 aufweisen, der sich im Wesentlichen in der radialen Richtung relativ zum Turbinenrad 212 erstreckt, und einen zweiten Schenkelteil 294, der sich im Wesentlichen in der axialen Richtung relativ zum Turbinenrad 212 erstreckt. Die ersten und zweiten Schenkelteile 292, 294 können miteinander durch einen gekrümmten Zwischenteil 296 verbunden sein. Es wird jedoch klar sein, dass die Leitwand 290 eine andere Konfiguration haben kann als in den Zeichnungen gezeigt, so lang sie zumindest einen Teil des Turbinenrades 212 umgibt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Düsenring 238 mit der Leitwand 290 zu einer einzigen Komponente integriert sein, wie in den 4 und 5 gezeigt. Insbesondere können die Flügel 246 des Düsenrings 238 integral mit dem ersten Schenkelteil 292 der Leitwand 290 verbunden sein und sich axial weg davon zum Lagergehäuse 202 erstrecken. Bei dieser Anordnung können die Flügel 246 eine strukturelle Unterstützung für die Leitwand 290 vorsehen. Darüber hinaus können bei einer solchen Konfiguration der Düsenring 238 und die Leitwand 290 als eine einzige Komponente gegossen werden. Dies kann gestatten, dass sowohl der Düsenring 238 als auch die Leitwand 290 aus einem einzigen Material hergestellt werden, was thermische Fehlausrichtungen zwischen dem Düsenring 238 und der Leitwand 290 minimieren kann und dadurch Wärmespannungen in der Turbinenanordnung 120 verringern kann. Zusätzlich kann das Integrieren des Düsenrings 238 in die Leitwand 290 die Verwendung eines Gusseisenmaterials mit vergleichsweise geringeren Kosten für den kombinierten Düsenring und die Leitwand gestatten. Ein Beispiel eines geeigneten Materials für den gegossenen Düsenring 238 und die Leitwand 290 ist Eisen mit viel Silizium, Molybdän, jedoch können andere Materialien verwendet werden. Die Integration des Düsenrings 238 in die Leitwand 290 sorgt auch für eine geringere Teilezahl, was die Komplexität und die Kosten bei Montage verringern kann, genauso wie es die Zeit verringern kann, um die Turbine instand zu halten oder aufzuarbeiten.
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Wie oben erwähnt, können die Leitwand 290 und der Düsenring 238 so konfiguriert sein, dass sie einen sogenannten Mischflusspfad vom Turbinengehäuseeinlassgasdurchlass 236 zum Turbinenrad 212 definieren, so dass eine Drehung des Rades verbessert werden kann. Im Allgemeinen können Turbinen für Radialfluss, Axialfluss (beispielsweise jene, die in Strahltriebwerken verwendet werden) oder für einen Hybridfluss konfiguriert sein, der radiale und axiale Komponenten aufweist, was hier als „gemischter” Fluss bezeichnet wird, um auszudrücken, dass der Fluss radiale und axiale Flusseigenschaften aufweist. Bezüglich des veranschaulichten Ausführungsbeispiels, wie es in den 5 und 7 gezeigt ist, kann die Radialflusskomponente durch die Flusskanäle vorgesehen werden, die durch die Flügel 246 definiert werden, die so angeordnet und konfiguriert sind, dass sie Gas, welches durch die Flusskanäle läuft, die zwischen den Flügeln 276 definiert sind, tangential und radial nach innen zu einem Innendurchmesser des Turbinenrades 212 leiten. In diesem Teil der Leitwand 290 kann eine radiale Düse ausgeformt sein. Die Axialflusskomponente kann durch den gekrümmten Zwischenteil 296 und den sich axial erstreckenden zweiten Schenkelteil 294 der Leitwand 290 vorgesehen werden, wie in 5 gezeigt, was eine konvergierende axiale Düse entlang der Drehachse der Turbine bildet, die das Gas über die gekrümmten Enden der Schaufeln 214 am Turbinenrad beschleunigt. Insbesondere können der gekrümmte Zwischenteil 296 und der zweite Schenkelteil 294 der Leitwand 290 einen Flusspfad definieren, der zumindest einen Teil des Abgases, welches durch die Flusskanäle zwischen den Flügeln 246 des Düsenrings 238 läuft und aus diesem austritt, in einer mehr axial verlaufenden Richtung leitet, wenn es sich zur Oberfläche des Turbinenrades 212 bewegt. Turbinenanordnungen mit einem gemischten Fluss bzw. Mischfluss können einen niedrigeren Druckabfall des Gases aufweisen, welches durch die Turbine läuft, und zwar im Vergleich zu Radialflussturbinenanordnungen, weil nicht die gesamten Gase, die zum Antrieb der Turbine geliefert werden, von der radialen Richtung in die axiale Richtung umgeleitet werden müssen.
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Die Konfiguration der Flügel 246 des Düsenrings 238 und der Leitwand 290 können eingestellt werden, um deutlichere Radialfluss- oder Axialflusscharakteristiken vorzusehen, um eine erwünschte Turboladerleistung für eine spezielle Motorkonfiguration vorzusehen. Um beispielsweise das Anpassen der Flusskanäle 250 des Düsenrings 238 an die Nennleistung von jedem speziellen Motor zu ermöglichen, können der Düsenring 238 und die Leitwand 290 mit zusätzlichem bzw. überschüssigem Material in den Flusskanälen 250 gegossen werden, so dass die Flusskanäle später maschinell auf eine erwünschte Flusskanalgeometrie für die Optimierung der Feineinstellung des Düsenrings 238 an die Nennleistung von jedem speziellen Motor bearbeitet werden können. In dieser Weise können die einzigartigen Strömungscharakteristiken der Turbinenanordnung 120 durch die Größe, Form, Anzahl und Konfiguration der Flusskanäle 250 im Düsenring 238 bestimmt werden, während andere Teile der Turbinenanordnung vorteilhafterweise unbeeinflusst bleiben oder im Zusammenhang mit der Auslegung für mehrere Motorplattformen die restlichen Teile der Turbinenanordnung im Wesentlichen gleich für verschiedene Motoren und verschiedene Motoranwendungen bleiben können.
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Entsprechend können die speziellen Flusscharakteristiken einer Turbinenanordnung, die für ein spezielles Motorsystem geeignet ist, durch Kombinieren einer Turbinenanordnung, die anderenfalls für einen oder mehrere Motoren gleich sein kann, mit einem Düsenring 238 erreicht werden, der nach dem Gießen maschinell auf eine Konfiguration bearbeitet worden ist, die insbesondere für dieses spezielle Motorsystem geeignet ist. Im Gegensatz zum Gießen einer Vielzahl von unterschiedlichen Düsen, um sich an spezielle Motorsysteme anzupassen, kann das Gießen eines allgemein konfigurierten Düsenrings 238 und dann das maschinelle Bearbeiten der Flusskanäle 250 im Düsenring auf die letztendliche erwünschte Konfiguration kosteneffektiver sein und kann eine bessere Steuerung über die letztendliche Konfiguration des Düsenrings vorsehen. Die Auswahl der geeigneten Konfiguration des Düsenringflusskanals 250 entsprechend für einen speziellen Motor kann die Berücksichtigung von verschiedenen Turboladerbetriebsbedingungen miteinbeziehen, wie beispielsweise die Abgastemperatur, Druck und Flussrate, erwünschte Druckdifferenz zum Antrieb der Turbine, Turbinengröße, erwünschtes A/R-Verhältnis der Turbine usw.
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Um dabei zu helfen, die Wärmeübertragung vom warmen Abgas, welches durch die Turbine 215 läuft, auf das Lagergehäuse 202 zu verringern, kann die Turbinenanordnung 120 mit einem Hitzeschild 302 versehen sein. Das Hitzeschild 302 kann zwischen dem Lagergehäuse 202 und dem Düsenring 238 und der Leitwand 290 angeordnet sein, wie in den 4 und 5 gezeigt. Insbesondere kann, wie in 5 gezeigt, ein äußerer verdickter Teil 304 des Hitzeschildes 302 in einer komplementären bzw. dazu passenden Ausnehmung 306 in einem Turbinenbefestigungsflansch 256 am Lagergehäuse 202 durch den Düsenring 238 und die Leitwand 290 aufgenommen sein. Darüber hinaus kann ein erhabener Teil 308 an dem Turbinenbefestigungsflansch 256 in einer komplementären bzw. dazu passenden Ausnehmung 310 in Eingriff kommen bzw. eingesetzt werden, die an der Seite des Hitzeschildes 302 ausgebildet ist, die zum Lagergehäuse 202 weist. Diese Merkmale können dabei helfen, das Hitzeschild 302 an der ordnungsgemäßen Position relativ zum Lagergehäuse 202 während des Einbaus anzuordnen. Das Hitzeschild 302 kann weiter eine mittige Öffnung 312 haben, durch welche das Ende der Welle 126 vorstehen kann. Um die Wärmespannungen an der Turbinenanordnung 120 zu minimieren, kann das Hitzeschild 302 aus dem gleichen Material gemacht sein wie der Düsenring 238 und die Leitwand 290. Wie zuvor erwähnt, ist ein Beispiel eines geeigneten Konstruktionsmaterials für diese Komponenten Eisen mit viel Silizium und Molybdän, obwohl andere Materialien ebenfalls verwendet werden können.
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Die Leitwand 290 kann vom Turbinengehäuse 122 beabstandet und getrennt sein. Insbesondere kann die Leitwand 290, wie in den 4 und 5 gezeigt, axial nach innen (d. h., in der Richtung zum Lagergehäuse 202) vom Turbinengehäuse 122 beabstandet sein, um die Turbinenanordnung 120 mit einer doppelwandigen Konstruktion im Bereich der Leitwand 290 zu versehen, wobei die Leitwand 290 eine Innenwand aufweist bzw. bildet und das Turbinengehäuse 122 eine Außenwand aufweist bzw. bildet. Diese Anordnung isoliert die Leitwand 290, und in diesem Fall den integralen Düsenring 238 vom Turbinengehäuse 122. Die Leitwand 290 kann weiter so konfiguriert und angeordnet sein, dass sie sich beim Versagen des Turbinenrades 212 vom Rest der Turbinenanordnung 120 abscheren wird, wie beispielsweise auf ein Versagen der Reibschweißnaht zwischen dem Turbinenrad 212 und der Welle 126 hin. Zu diesem Zweck können die Leitwand 290 und der Düsenring 238 in der Turbinenanordnung 120 unter Verwendung einer Befestigungsanordnung gesichert werden, die konfiguriert ist, um zu zerbrechen oder abzuscheren, wenn eine Kraft auf die Leitwand 290 aufgebracht wird, die der Kraft entspricht, die auf die Leitwand 290 beim Versagen des Turbinenrades 212 ausgeübt werden würde. Beispielsweise kann die Leitwand 290 mit der Turbinenanordnung 120 unter Verwendung von einem oder mehreren Befestigungselementen verbunden werden, die konfiguriert sind, abzuscheren, wenn eine vorbestimmte Kraft auf die Leitwand 290 in irgendeiner der axialen und/oder radialen Richtung(en) aufgebracht wird.
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In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Leitwand 290 und, in diesem Fall, der integrierte Düsenring 238 mit dem Hitzeschild 302 durch eine Vielzahl von Scherschrauben 314 verbunden. Wie oben beschrieben, ist das Hitzeschild 302 wiederum relativ zum Lagergehäuse 202 festgelegt. Somit legen die Scherschrauben 314 die Leitwand 290 relativ zum Hitzeschild 302 und dem Lagergehäuse 202 fest und halten die Leitwand 290 relativ zu dem sich drehenden Turbinenrad 212 stationär. Wie in 5 gezeigt, kann jede Scherschraube 314 eine entsprechende Mutter 316 haben, die an der Scherschraube am Ende der Schraube befestigt ist, welches durch das Hitzeschild 302 vorsteht. Außerdem kann eine Federscheibe 318 an jedem Ende der Scherschraube 314 angeordnet sein. Die Federscheiben 318 können den Scherschrauben 314 helfen, ein Setzen der Komponenten der Turbinenanordnung 120 während des Betriebs durch thermische Ausdehnung zu kompensieren. Beispielsweise können die Scherschrauben 314, die nicht direkt heißen Gasen ausgesetzt sind, sich durch Wärme nach umgebenden Strukturen ausdehnen, die in direktem Kontakt mit heißen Gasen sind und sich schon ausgedehnt haben. Darüber hinaus kann der Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen den Scherschrauben 314 und den umgebenden Strukturen abhängig von den verwendeten Materialien abweichen.
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Außerdem kann die Turbinenanordnung 120 so konfiguriert sein, dass die Scherschrauben 314 und die assoziierten Muttern 316 in der Turbinenanordnung 120 so eingeschlossen sind, dass die Muttern 316 und die Scherschrauben 314 sich während des Betriebs des Turboladers 119 nicht voneinander trennen können. Insbesondere kann, wie in 5 gezeigt, der Kopf von jeder Scherschraube 314 zwischen dem ersten Schenkelteil 292 der Leitwand 290 und dem Turbinengehäuse 215 eingeschlossen sein, und jede assoziierte Mutter 316 kann an dem Ende der entsprechenden Scherschraube 314 eingeschlossen sein, indem sie zwischen dem Hitzeschild 302 und dem Lagergehäuse 202 angeordnet wird. Wie in 7 gezeigt, kann sich jede der Scherschrauben von der Leitwand 290 zum Hitzeschild 302 durch einen entsprechenden einen der Flügel 246 des Düsenrings 238 erstrecken. Zu diesem Zweck kann jeder der Flügel 246, die eine der Scherschrauben aufnehmen sollen, einen Durchlass haben, der sich in axialer Richtung der Turbinenanordnung durch den Flügel 246 erstreckt, in den die jeweilige Scherschraube 314 eingesetzt werden kann.
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Im Betrieb werden die Scherschrauben 314 brechen, wenn das Turbinenrad 212 so versagt, dass das sich drehende Turbinenrad 212 oder Bruchteile davon in Kontakt mit der Leitwand 290 kommt bzw. kommen. Das Zerbrechen der Scherschrauben 314 kann gestatten, dass die Leitwand 290 sich in dem Turbinengehäuse 215 mit dem sich immer noch drehenden zerbrochenen Turbinenrad 212 dreht. Die sich drehende Leitwand 290 kann dabei helfen, die Energie des zerbrochenen Turbinenrades 212 in ähnlicher Weise abzuleiten wie ein Bremskissen bzw. Bremsbelag in einer Reibungstrommelbremse. Wenn die Scherschrauben abscheren, wird außerdem die Erzeugung der notwendigen Beschleunigung zur Überwindung der Rotationsträgheit der Leitwand 290 auch die Energie absorbieren, die durch das Versagen des Turbinenrades 212 erzeugt wird. Die Energie, die dadurch absorbiert wird, dass die Leitwand 290 zur Drehung gebracht wird, und die Bremswirkung der Leitwand 290 auf das Turbinengehäuse 215 kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass ein Turbinenrad 212 zerplatzt bzw. zerreißt und/oder durch das Turbinengehäuse 215 austritt. Die Verwendung der doppelwandigen Struktur, die das Turbinengehäuse 215 als äußere Wand und die getrennte Leitwand 290 als innere Wand aufweist, verteilt die Kraft der Fragmente des Turbinenrades 212 in einer Situation des Versagens des Turbinenrades, was die Verwendung eines dünneren Turbinengehäuses 215 mit leichterem Gewicht gestattet. Die Kraft, mit der die Leitwand 290 vom Hitzeschild 302 abschert, kann durch Variieren der Anzahl der Scherschrauben 314, des Durchmessers der Scherschrauben und/oder des Materials der Scherschrauben eingestellt werden. Wie aus 7 zu sehen ist, wird eine Gesamtzahl von fünf Scherschrauben 314 in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel verwendet, um die Leitwand 290 an dem Hitzeschild 302 zu befestigen. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können nur drei und bis zu fünfzehn Scherschrauben 314 vorgesehen sein. Wie klar sein wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf irgendeine spezielle Anzahl von Scherschrauben 314 eingeschränkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann jede der Scherschrauben 314 einen Durchmesser von 0,187 Inch bzw. Zoll haben und kann aus einer Legierung gemacht sein, die für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist, wie beispielsweise Legierungen, die unter dem Handelsnamen Waspaloy® verkauft werden. Die getrennte abscherbare Leitwand 290 kann mit einem integralen Düsenring 238 konfiguriert sein oder kann so konfiguriert sein, dass der Düsenring eine getrennte Komponente ist.
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Um dabei zu helfen, eine symmetrische Wärmeausdehnung von verschiedenen Komponenten, einschließlich des Hitzeschildes 302, des Düsenrings 238 und der Leitwand 290, während des Betriebs des Turboladers 119 sicherzustellen, kann das Hitzeschild 302 an dem Lagergehäuse mit einer Vielzahl von symmetrisch angeordneten Streben oder radialen Querfederstiften 320 befestigt werden. Das Hitzeschild 302 kann zuerst an dem Turbinenmontageflansch 256 des Lagergehäuses 202 mit einer Presspassung angeordnet werden und dann am Platz mit den radialen Querfederstiften 320 befestigt werden. Jeder der Querfederstifte 320 kann in einem entsprechenden einen von einer Vielzahl von umlaufend beabstandeten sich radial erstreckenden Durchlässen 322 in dem verdickten äußeren Teil 304 des Hitzeschildes 302 und in dazu passend angeordneten Durchlässen 324 in dem Turbinenmontageflansch 256 des Lagergehäuses 202 aufgenommen werden. Die Durchlässe 322, 324 im Hitzeschild 302 und im Turbinenbefestigungsflansch 256 zur Aufnahme der Querfederstifte 320 (und die eingeführten Querfederstifte) sind symmetrisch in einem kreisförmigen Muster um die Drehachse des Turbinenrades 212 angeordnet, wie in 8 gezeigt, welche eine Querschnittsansicht durch das Hitzeschild 302 und die Stifte 320 vorsieht. Ein einzelner Querfederstift 320, der sich in der radialen Richtung durch das Hitzeschild 302 und in das Lagergehäuse 202 erstreckt, ist in 4 zu sehen, und die äußeren Enden von einigen der Querfederstifte 320 sind in 6 zu sehen.
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Wie oben erwähnt, können die Leitwand 290 und der integrale Düsenring 238 an dem Hitzeschild 302 beispielsweise durch Scherschrauben 314 angebracht sein. Das Hitzeschild 302 ist wiederum an dem Lagergehäuse 202 durch die Querfederstifte 320 angebracht. Als eine Folge sind das Hitzeschild 302, die Leitwand 290 und der Düsenring 238 zusammen als ein System verbunden. Weiterhin halten die Querfederstifte 320 das Hitzeschild 302, den Düsenring 238 und die Leitwand 290 im Wesentlichen konzentrisch, genauso wie sie das Hitzeschild 302 in dem Lagergehäuse 202 über den dynamischen Betriebsbereich des Turboladers 119 halten. Insbesondere zwingt die Verbindung zwischen dem Lagergehäuse 202 und dem Hitzeschild 302, die durch die Querfederstifte 320 ausgeführt wird, während des Betriebs des Turboladers 119 das Hitzeschild 302, und mit ihm die verbundene Leitwand 290 und den Düsenring, auch dann konzentrisch zu bleiben, wenn eine Temperaturdifferenz zwischen dem Lagergehäuse 202 und dem Hitzeschild 302 existiert. Während des Betriebs des Turboladers 119 kann beispielsweise die Temperatur des Lagergehäuses 202 am Turbinenbefestigungsflansch 256 ungefähr 400°C sein, während die Temperatur des Hitzeschildes 302 ungefähr 700°C ist. Die Querfederstifte 320 können das Hitzeschild 302, die Leitwand 290 und den Düsenring 238 bezüglich des Turbinenrades 212 trotz einer solchen Temperaturdifferenz konzentrisch halten.
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Die Verbindung des Hitzeschildes 302, des Düsenrings 238 und der Leitwand 290 als ein System kann auch dabei helfen, eine minimale Belastung auf die Querfederstifte 320 zu ermöglichen und ermöglichen, dass die Belastungen auf den Querfederstiften symmetrisch sind. Weiterhin kann das Herstellen der Leitwand 290, des Düsenrings 238 und des Hitzeschilds 302 aus dem gleichen Material die Erzeugung von Lasten und Spannungen auf den Querfederstiften 320 auf Grund einer thermischen Fehlpassung von zusammenpassenden Komponenten vermeiden. Das Ausführen des Düsenrings 238 und der Leitwand 290 als eine einzige integrale Komponente, wie oben besprochen, kann weiter symmetrische Belastungen auf den Querfederstiften 320 sicherstellen. Jedes dieser Merkmale kann eine Querfederverbindung des Hitzeschildes 302, des Düsenrings 238 und der Leitwand 290 ohne übermäßige Probleme und Abnutzung an den Querfederstiften 320 gestatten.
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Wie in 4 gezeigt, können die Durchlässe 322, 324 in dem Hitzeschild 302 und dem Lagergehäuse 202 zum Aufnehmen der Querfederstifte 320 so angeordnet sein, dass die Querfederstifte 320, sobald sie in ihre jeweiligen Durchlässe eingesetzt sind, durch das Turbinengehäuse 215 so eingeschlossen sind, dass die Querfederstifte 320 während des Betriebs des Turboladers 119 nicht aus ihren jeweiligen Durchlässen gezogen werden können. Insbesondere kann eine Innenwand 326 des Turbinengehäuses 215 gegenüberliegend zum radial äußeren Ende der Querfederstifte 320 angeordnet sein, um eine Bewegung der Querfederstifte aus ihren jeweiligen Durchlässen 322, 324 zu blockieren. Wie ebenfalls in 8 gezeigt, weist das veranschaulichte Ausführungsbeispiel eine Gesamtzahl von fünfzehn radialen Querfederstiften 320 auf. Jedoch kann eine andere Anzahl von Querfederstiften 320 vorgesehen sein, solange sie symmetrisch um die Mittellinie der Turbinenanordnung 120 angeordnet sind. Die Stifte können aus irgendeinem Material gemacht sein, das für Hochtemperaturanwendungen geeignet ist, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl.
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Um dabei zu helfen, gegen eine Leckage von Abgasen von innerhalb des Turbinengehäuses 215 nach außen abzudichten, kann die Turbinenanordnung 120 eine oder mehrere Abgasdichtungen aufweisen. Beispielsweise kann die erste Abgasdichtung 328 zwischen der Turbinenleitwand 290 und dem Turbinengehäuse 215 angeordnet sein. Wie in 5 gezeigt, kann die erste Abgasdichtung 328 sich zwischen dem zweiten Schenkelteil 294 der Leitwand 290 und der Innenwand des Turbinengehäuses 215 erstrecken. In dieser Position kann die erste Abgasdichtung 328 Abgas daran hindern, an den Flusskanälen 250 im Düsenring 238 vorbeizulaufen und zur Auslassbohrung 234 durch den Raum zwischen der Leitwand 290 und dem Turbinengehäuse 215 zu entweichen. Eine zweite Abgasdichtung 330 kann weiter zwischen dem Hitzeschild 302 und dem Lagergehäuse 202 angeordnet sein. Die zweite Abgasdichtung 330 kann eine Vielzahl von Messerkantendichtungen an der Seite des Hitzeschildes 302 aufweisen, die zum Turbinenmontageflansch 256 des Lagergehäuses 202 weisen. Die Messerkantendichtungen der zweiten Abgasdichtung 330 können sich in Eingriff mit dem Turbinenbefestigungsflansch 256 erstrecken. Die Lage der ersten und zweiten Abgasdichtungen 328, 330, die in 5 gezeigt ist, kann dabei helfen, ein Druckgleichgewicht über die Anordnung aus Düsenring 238, Leitwand 290 und Hitzeschild 302 bei maximalen Turbinendrücken zu erreichen, was wiederum dabei helfen kann, eine Belastung auf den Querfederstiften 320 zu minimieren. Wie dem Fachmann klar sein wird, können zusätzliche Dichtungen und alternative Dichtungsanordnungen ebenfalls vorgesehen sein.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Es wird klar sein, dass die vorangegangene Beschreibung Beispiele des offenbarten Systems und der offenbarten Technik liefert. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass andere Ausführungen der Offenbarung im Detail von den vorangegangenen Beispielen abweichen können. Jegliche Bezugnahme auf die Offenbarung oder Beispiele davon soll sich auf das spezielle an diesem Punkt besprochene Beispiel beziehen, und diese Bezugnahmen sind nicht dafür vorgesehen, irgendeine Einschränkung bezüglich des Umfangs der Offenbarung im Allgemeinen mit sich zu bringen. Jegliche Erwähnung einer Ablehnung oder einer geringeren Bevorzugung bezüglich gewisser Merkmale soll anzeigen, dass diese Merkmale weniger bevorzugt werden, soll jedoch solche Merkmale nicht vollständig vom Umfang der Offenbarung ausschließen, außer wenn dies in anderer Weise angezeigt wird.
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Es wird klar sein, dass die vorangegangene Beschreibung Beispiele des offenbarten Systems und der offenbarten Technik liefert. Jegliche Bezugnahme auf die Offenbarung oder Beispiele davon soll sich auf das spezielle an diesem Punkt besprochene Beispiel beziehen, und diese Bezugnahmen sind nicht dafür vorgesehen, irgendeine Einschränkung bezüglich des Umfangs der Offenbarung im Allgemeinen mit sich zu bringen. Jegliche Erwähnung einer Ablehnung oder einer geringeren Bevorzugung bezüglich gewisser Merkmale soll anzeigen, dass diese Merkmale weniger bevorzugt werden, soll jedoch solche Merkmale nicht vollständig vom Umfang der Offenbarung ausschließen, außer wenn dies in anderer Weise angezeigt wird.
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Folglich umfasst diese Offenbarung alle Modifikationen und äquivalenten Ausführungen des in den beigefügten Ansprüchen beanspruchten Gegenstandes, wie dies vom anwendbaren Gesetz zugestanden wird. Darüber hinaus wird jegliche Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Variationen davon von der Offenbarung mit umfasst, außer wenn dies hier anders angezeigt wird oder klar durch den Kontext in Abrede gestellt wird.
